Technologia utwardzania UV

1. Czym jest technologia utwardzania promieniami UV?

Technologia utwardzania UV to technologia natychmiastowego utwardzania lub suszenia w ciągu kilku sekund, w której promieniowanie ultrafioletowe jest aplikowane na żywice, takie jak powłoki, kleje, tusze do znakowania, fotorezysty itp., w celu wywołania fotopolimeryzacji. W przypadku metod polimeryzacji, polegających na suszeniu na gorąco lub mieszaniu dwóch cieczy, suszenie żywicy trwa zazwyczaj od kilku sekund do kilku godzin.

Około 40 lat temu technologię tę po raz pierwszy zastosowano praktycznie do suszenia nadruku na sklejce budowlanej. Od tego czasu jest ona wykorzystywana w określonych dziedzinach.

Ostatnio wydajność żywic utwardzanych promieniowaniem UV znacznie się poprawiła. Co więcej, obecnie dostępne są różne rodzaje żywic utwardzanych promieniowaniem UV, a ich zastosowanie, jak również rynek, dynamicznie rosną, ponieważ są one korzystne pod względem oszczędności energii i przestrzeni, redukcji odpadów oraz wysokiej wydajności i obróbki w niskich temperaturach.

Ponadto promieniowanie UV nadaje się również do formowania optycznego, ponieważ charakteryzuje się dużą gęstością energii i może skupiać się na minimalnych średnicach plamek, co pozwala na łatwe uzyskanie wysoce precyzyjnych formowanych wyrobów.

Zasadniczo, jako żywica utwardzana promieniami UV, nie zawiera rozpuszczalników organicznych, które mogłyby negatywnie wpłynąć na środowisko (np. zanieczyszczenie powietrza). Ponadto, ponieważ utwardzanie zużywa mniej energii i emituje mniej dwutlenku węgla, technologia ta zmniejsza obciążenie dla środowiska.

2. Cechy utwardzania UV

1. Reakcja utwardzania zachodzi w ciągu kilku sekund

W trakcie reakcji utwardzania monomer (ciecz) w ciągu kilku sekund zmienia się w polimer (ciało stałe).

2. Wyjątkowa wrażliwość na środowisko

Ponieważ cały materiał jest utwardzany metodą fotopolimeryzacji bez użycia rozpuszczalników, doskonale spełnia on wymogi przepisów i rozporządzeń dotyczących ochrony środowiska, takich jak ustawa PRTR (Rejestr Uwalniania i Transferu Zanieczyszczeń) lub norma ISO 14000.

3. Idealny do automatyzacji procesów

Materiał utwardzalny promieniami UV nie utwardza ​​się bez wystawienia na działanie światła i, w przeciwieństwie do materiałów utwardzanych cieplnie, nie utwardza ​​się stopniowo podczas konserwacji. W związku z tym jego żywotność jest na tyle krótka, że ​​nadaje się do stosowania w procesach automatycznych.

4. Możliwa obróbka w niskiej temperaturze

Krótki czas przetwarzania pozwala na kontrolowanie wzrostu temperatury obiektu docelowego. To jeden z powodów, dla których jest on stosowany w większości urządzeń elektronicznych wrażliwych na ciepło.

5. Nadaje się do każdego rodzaju zastosowania, ponieważ dostępna jest różnorodność materiałów

Materiały te charakteryzują się wysoką twardością powierzchni i połyskiem. Ponadto są dostępne w wielu kolorach, dzięki czemu mogą być wykorzystywane do różnych celów.

3. Zasada technologii utwardzania UV

Proces zmiany monomeru (cieczy) w polimer (ciało stałe) za pomocą promieniowania UV nazywa się utwardzaniem UV E, a syntetyczny materiał organiczny, który ma zostać utwardzony, nazywa się żywicą utwardzalną UV E

Żywica utwardzana promieniami UV to związek składający się z:

(a) monomer, (b) oligomer, (c) inicjator fotopolimeryzacji i (d) różne dodatki (stabilizatory, wypełniacze, pigmenty itp.).

(a) Monomer to materiał organiczny, który polimeryzuje się i przekształca w większe cząsteczki polimeru, tworząc tworzywo sztuczne. (b) Oligomer to materiał, który już zareagował z monomerami. Podobnie jak monomer, oligomer polimeryzuje się i przekształca w duże cząsteczki, tworząc tworzywo sztuczne. Monomer lub oligomer nie ulegają łatwo reakcji polimeryzacji, dlatego łączy się je z inicjatorem fotopolimeryzacji, aby zainicjować reakcję. (c) Inicjator fotopolimeryzacji jest wzbudzany przez absorpcję światła i w wyniku reakcji, takich jak poniższe:

(b) (1) Rozszczepienie, (2) Oderwanie wodoru i (3) Przeniesienie elektronów.

(c) W wyniku tej reakcji powstają substancje, takie jak cząsteczki rodników, jony wodoru itp., które inicjują reakcję. Wytworzone cząsteczki rodników, jony wodoru itp. atakują cząsteczki oligomeru lub monomeru, co prowadzi do trójwymiarowej polimeryzacji lub reakcji sieciowania. W wyniku tej reakcji, jeśli powstaną cząsteczki o rozmiarze większym niż określony, cząsteczki wystawione na działanie promieniowania UV zmieniają stan skupienia z ciekłego na stały. (d) Do kompozycji żywicy utwardzanej promieniowaniem UV dodaje się w razie potrzeby różne dodatki (stabilizator, wypełniacz, pigment itp.), aby…

(d) nadać mu stabilność, wytrzymałość itp.

(e) Żywica utwardzalna promieniowaniem UV w stanie ciekłym, która jest swobodnie płynna, jest zwykle utwardzana w następujących etapach:

(f) (1) Inicjatory fotopolimeryzacji absorbują promieniowanie UV.

(g) (2) Te inicjatory fotopolimeryzacji, które pochłonęły promieniowanie UV, zostają wzbudzone.

(h) (3) Aktywowane inicjatory fotopolimeryzacji reagują ze składnikami żywicy, takimi jak oligomer, monomer itp., poprzez rozkład.

(i) (4) Ponadto produkty te reagują ze składnikami żywicy, co prowadzi do reakcji łańcuchowej. Następnie zachodzi trójwymiarowa reakcja sieciowania, masa cząsteczkowa wzrasta, a żywica ulega utwardzeniu.

(j) 4. Co to jest promieniowanie UV?

(k) Promieniowanie ultrafioletowe (UV) to fala elektromagnetyczna o długości fali od 100 do 380 nm, dłuższa od promieni rentgenowskich, ale krótsza od promieni widzialnych.

(l) Promieniowanie ultrafioletowe klasyfikuje się według długości fali do trzech kategorii przedstawionych poniżej:

(m) UV-A (315-380nm)

(n) UV-B (280-315nm)

(o) UV-C (100-280 nm)

(p) W przypadku utwardzania żywicy promieniowaniem UV do pomiaru ilości promieniowania UV stosuje się następujące jednostki:

(q) - Intensywność napromieniowania (mW/cm2)

(r) Intensywność napromieniowania na jednostkę powierzchni

(s) - ekspozycja na promieniowanie UV (mJ/ cm2)

(t) Energia napromieniowania na jednostkę powierzchni i całkowita liczba fotonów docierających do powierzchni. Iloczyn intensywności napromieniowania i czasu.

(u) - Związek między ekspozycją na promieniowanie UV a intensywnością napromieniowania

(v) E=I x T

(w) E = ekspozycja na promieniowanie UV (mJ/cm2)

(x) I = Intensywność (mW/cm2)

(y) T = Czas naświetlania (s)

(z) Ponieważ wymagana do utwardzenia ilość naświetlania promieniowaniem UV zależy od materiału, wymagany czas naświetlania można uzyskać, korzystając z powyższego wzoru, jeśli znana jest intensywność naświetlania promieniowaniem UV.

(aa) 5. Wprowadzenie do produktu

(ab) Poręczny sprzęt do utwardzania promieniami UV

(ac) Handy-type Curing Equipment to najmniejszy i najtańszy sprzęt do utwardzania promieniami UV w naszej ofercie.

(reklama) Wbudowany sprzęt do utwardzania promieniami UV

(ae) Wbudowany sprzęt do utwardzania promieniowaniem UV jest wyposażony w minimalny wymagany mechanizm do korzystania z lampy UV i może być podłączony do sprzętu wyposażonego w przenośnik.

Urządzenie składa się z lampy, promiennika, źródła zasilania i układu chłodzącego. Do promiennika można dołączyć opcjonalne elementy. Dostępne są różne rodzaje źródeł zasilania, od prostego inwertera po inwertery wielozadaniowe.

Sprzęt do utwardzania UV na biurku

To urządzenie do utwardzania UV przeznaczone do użytku stacjonarnego. Ze względu na swoją kompaktową budowę, zajmuje mniej miejsca i jest bardzo ekonomiczne. Idealnie nadaje się do prób i eksperymentów.

Urządzenie posiada wbudowany mechanizm migawki. Można ustawić dowolny czas naświetlania, aby uzyskać najskuteczniejsze naświetlanie.

Sprzęt do utwardzania UV typu przenośnikowego

Urządzenia do utwardzania promieniami UV typu przenośnikowego są wyposażone w różnego rodzaju przenośniki.

Projektujemy i produkujemy szeroką gamę urządzeń, od kompaktowych urządzeń do utwardzania promieniami UV wyposażonych w kompaktowe przenośniki, aż po urządzenia wielkogabarytowe korzystające z różnych metod transportu, zawsze oferując urządzenia dostosowane do wymagań klienta.